專利名稱：車架組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及車身和車架組件。本發(fā)明具體涉及用在這種車身和車架組件上的發(fā)動(dòng)機(jī)托架和橫梁的聯(lián)合構(gòu)件的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。
實(shí)際上所有普通使用的陸上車輛例如小汽車、有篷貨車和卡車均包括車身和車架組件，該組件由彈性懸架系統(tǒng)支承在許多接觸地面的車輪上。已知的車身和車架組件的結(jié)構(gòu)可以大體分為兩種類別，即分開的和整體的。在典型的分開的車身和車架組件中，車身部分和車架部分的結(jié)構(gòu)件是彼此分開和獨(dú)立的，在組裝時(shí)，組件的車架部分由懸架系統(tǒng)彈性地支承在車輪上，并用作在其上安裝組件的車身部分以及車輛的其它部件的平臺。在大多數(shù)較老的車輛中可以見到這種分開的一般類型的車身和車架組件，而且到今天對于很多相當(dāng)大的車輛或特殊用途的現(xiàn)代車輛例如大的有篷貨車、多用途運(yùn)動(dòng)車和卡車一般還在使用。在典型的整體車身和車架組件中，車身部件和車架部分組合成一個(gè)整體單元，該單元彈性地由懸架系統(tǒng)支承在車架上。在很多相當(dāng)小的現(xiàn)代汽車?yán)缧∞I車和小的有篷汽車可以見到這種一般類型的整體的車身和車架組件。
在兩種車身和車架組件中，已知提供一種特殊構(gòu)件來支承車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)。這種普通稱作發(fā)動(dòng)機(jī)托架的發(fā)動(dòng)機(jī)支承構(gòu)件通常作成U形件，該U形件具中心部分和一對腿部分。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝部分和車身安裝部分形成在發(fā)動(dòng)機(jī)托架上的不同位置。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝部件配置成可便于將發(fā)動(dòng)機(jī)連接于托架，而車身安裝部分配置成可將托架部分方便地連接于車身和車架組件。通常用螺栓或類似的緊固件進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)、托架與車身和車架組件之間的各種連接。因此在使用期間發(fā)動(dòng)機(jī)托架將發(fā)動(dòng)機(jī)牢固地支承在車輛的車身和車架上。
在組裝發(fā)動(dòng)機(jī)托架與車身和車架組件時(shí)，通常要取向發(fā)動(dòng)機(jī)托架，使U形發(fā)動(dòng)機(jī)托架的中央部分位于組件的前端部并使腿部分向后延伸。分開的橫梁可以靠近發(fā)動(dòng)機(jī)托架的后端固定，使其在兩個(gè)腿部分之間延伸，形成要求的橫向抗扭曲剛性。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種發(fā)動(dòng)機(jī)托架結(jié)構(gòu)在其前端形成最大的挺度和剛性，在該前端部，U形發(fā)動(dòng)機(jī)托架的中央部分在兩個(gè)腿部分之間延伸。雖然這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)是有效的，但仍需要對車架組件提供改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，在改進(jìn)的結(jié)構(gòu)中，在U形發(fā)動(dòng)機(jī)托架和車架組件的其余部分的結(jié)合處形成最大的挺度和剛性。
本發(fā)明涉及用于車架組件的改進(jìn)結(jié)構(gòu)，該車架組件包括大體U形發(fā)動(dòng)機(jī)托架。
下面參照附圖詳細(xì)說明優(yōu)選實(shí)施例，由此本專業(yè)技術(shù)人員可以明顯看出本發(fā)明的各種目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1示出先有技術(shù)車架組件的示意透視圖，包括面向前的發(fā)動(dòng)機(jī)托架；圖2是本發(fā)明車架組件的示意透視圖，該車架組件包括面向后的發(fā)動(dòng)機(jī)托架；圖3是圖2所示發(fā)動(dòng)機(jī)托架的放大透視圖。
參照附圖，圖1示出總的用編號10表示的先有技術(shù)車架組件。先有技術(shù)車架組件10包括總的用編號12表示的大體U形的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，該托架位于車架組件10的前端。下面詳細(xì)說明發(fā)動(dòng)機(jī)托架12。車架組件10包括一對縱向延伸的側(cè)軌14和16，該側(cè)軌從發(fā)動(dòng)機(jī)托架12向后延伸。許多橫梁18、20和22在發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的部分和側(cè)軌14、16的部分之間橫向延伸。側(cè)軌14和16軸向沿車輛的長度延伸，大體彼此平行。在例示的實(shí)施例中，兩根橫梁在彼此平行間隔開的兩根側(cè)軌14和16之間沿大體橫向方向延伸。因此一對側(cè)軌14、16和橫梁20、22形成大體矩形的梯子形周邊架，該周邊架構(gòu)成車架組件10的后部分。側(cè)軌14、16和橫梁18、20、20均是在這種技術(shù)中常規(guī)的部件，可用來代表車架組件10的任何已知的后部分。
先有技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)車架12包括一對間隔開的腿部分24，該部分由橫向中央部分26連接在一起。如圖1所示，眾所周知，將腿部分24和中央部分26形成為分開的部件，將此分開的部件固定在一起便形成U形發(fā)動(dòng)機(jī)托架12。然而最近已發(fā)現(xiàn)，比較方便地是用一個(gè)單一的管形件采用例如液壓加工法形成腿部分24和中央部分26。無論那個(gè)情況下，通常都要使發(fā)動(dòng)機(jī)托架12以圖1所示的面向后的方或取向，其中發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的中央部分26位于前部，并且腿部分從前部向后延伸。發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的腿部分24可以采用任何常規(guī)方法例如焊接、螺栓連接、鉚接等方法分別連接于側(cè)軌14和16。
例示的橫梁18在發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的腿部分24之間橫向延伸。該橫梁18配置在發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的后端，鄰接發(fā)動(dòng)機(jī)托架12和側(cè)軌14、16之間的連接點(diǎn)，從而提供要求的橫向抗扭曲剛性。橫梁18可用任何已知的方法例如焊接、螺栓連接等方法固定在發(fā)動(dòng)機(jī)12的腿部分24上。在發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的前端配置一對立柱29。這種立柱29一般作成分開的管形部件，采用例如焊接法固定于發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的前端。配置立柱29有利于使車身固定在車架組件10上。
圖2示出本發(fā)明的總的用編號10′表示的車架組件。如圖所示，車架組件10′包括總的用編號12′表示的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，該托架形成車架組件10′的前部分。在圖2所示的車架組件10′中，發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′用單一的管形部件形成為整體結(jié)構(gòu)，使得中央部分26′與各個(gè)腿部分24′形成整體。發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′連接于一個(gè)大體矩形的梯子式周邊的框架結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一對軸向延伸的側(cè)軌14和14，并具有在側(cè)軌之間橫向延伸的橫梁20′和22′。
發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′以圖1所示的面向前的方式取向，其中發(fā)動(dòng)機(jī)12′的中央部分26′位于后部，而腿部分24′從后向前延伸。因此側(cè)軌14′和16′的前端連接于發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的底部26′?？梢圆捎萌魏纬Ｒ?guī)的方法例如焊接、螺栓連接、鉚接和粘合劑粘接等方法將側(cè)軌14′和16′固定在發(fā)動(dòng)機(jī)12′上。在所示的實(shí)施例中，各個(gè)側(cè)軌14′和16′被形成為大體C形的開口槽部件，其中側(cè)軌14′和16′的開口側(cè)向內(nèi)，彼此相對。因此側(cè)軌14′和16′適合于裝在發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的底部26′的外周緣上，有利于將其固定在上面。
在例示的本發(fā)明的車架組件10′中，發(fā)動(dòng)機(jī)12′的整體中央部分26′位于車架組件10′的前、后端部之間的結(jié)合處，該結(jié)合處是在汽車操作期間存在最大應(yīng)力的位置。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)托架12的面向前的取向和整體結(jié)構(gòu)提供了增強(qiáng)的橫向抗扭曲剛性，提高了車架組件10′的可靠性。利用橫梁還可進(jìn)一步增加發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的剛性，該橫梁在靠近發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′前端或開口端的腿部24′之間延伸。因?yàn)樵黾恿怂霭l(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的剛性和可靠性，所以可以將許多汽車部件固定在上面。
圖3示出發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的細(xì)節(jié)圖。如圖所示，許多安裝架30和32連接于中央部分26′，分別位于該中央部分的前側(cè)和后側(cè)。如圖所示，支架30用于將轉(zhuǎn)向齒輪系統(tǒng)(未示出)固定于車架組件10′上。同樣，支架32用于將發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)或其它系統(tǒng)(均未示出)連接于車架。在所示實(shí)施例中，如下面將要說明，安裝支架30和32與發(fā)動(dòng)機(jī)托架12形成為整體?；蛘咧Ъ?0和32可形成為單獨(dú)的構(gòu)件，然后用上述已知的固定方法固定在發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的中央部分26′上。另外，還可以將其它托架(未示出)連接于腿部分24′和中央部分26′中的一個(gè)或兩個(gè)上。
從圖2和3還可看出，發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的向前延伸的腿部分24′可以向上轉(zhuǎn)一角度，形成兩個(gè)整體的前部車身安裝立柱29′，以便于將車身(未示出)的前端部固定在發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′上。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′的各個(gè)腿部分24′包括伸出部分34，該伸出部分位于橫梁18′的軸向前方。該伸出部分的端部作成扁平的，以便于將其它汽車部件固定在上面。圖中還示出，橫梁18′配置成在腿24′之間延伸，使得它鄰接立柱29′。橫梁18′位于如圖所示的立柱29′的軸向前方或其軸向后方。立柱29′和/或伸出部34最好與發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′形成整體，如下面要說明的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，用液壓法形成發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′。一般地講，液壓法包括將可形變的空心件放在模子中，然后再于空心件的內(nèi)部施加液壓力，使空心件膨脹到模子的尺寸和形狀。具體是，可形變的空心件通常是金屬坯料例如管形坯料、方形坯料或板形坯料。液壓法中所用的裝置類似于常規(guī)的模子，通常包括兩個(gè)或以上的半模，這些半模結(jié)合在一起形成模腔，該模腔具有需要的最后制品的尺寸和形狀。因此，液壓法特別適合于制造形狀復(fù)雜的制品。另外，液壓法還可以使例示的發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′被成形為具有上述需要的U形和其它形狀部件的單一構(gòu)件，而不需要任何焊接或其它接合部件。
在操作時(shí)，首先將一段管形坯料(未示出)預(yù)成形為大體U形結(jié)構(gòu)，由此制造發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′。在預(yù)成形加工期間開始形成的彎曲通常不具有形成最后制品的準(zhǔn)確角度和形狀。但是這些初始形成的彎曲卻可以使這段坯料在配置到液壓模中時(shí)大體與該液壓模的形狀準(zhǔn)直。這樣，當(dāng)預(yù)成形的坯料放置在液壓模中時(shí)，該模便可以在物理上使坯料形變到要求的形狀，然后再進(jìn)行液壓。一當(dāng)液壓模沿坯料關(guān)閉時(shí)，便將端部接頭固定在預(yù)成形開始件上并在其內(nèi)部供給壓力流體。根據(jù)需要，液壓?？梢员怀尚螢榘ò疾亢屯共浚员阈纬砂惭b支架30和32、立柱29′或腿24′的伸出部34。這樣，由這種方法形成的發(fā)動(dòng)機(jī)托架12′包括獨(dú)特形狀的部件，這些部件在尺寸上是可重現(xiàn)的，而且可以連續(xù)地形成發(fā)動(dòng)機(jī)托架。
已經(jīng)按照專利章程的規(guī)定，在優(yōu)選實(shí)施例中例示和說明了本發(fā)明的原理和操作模式。然而應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明可以以不同于具體說明和例示的方式進(jìn)行實(shí)施而不違背其精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種用在車架組件上的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，包括一中央部分和從上述中央部分延伸的一對腿部分，從而形成大體U形部件，上述腿部分與上述中央部分形成整體，當(dāng)上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架組裝在上述車架組件中時(shí)該托架面向前，使得上述腿部分從上述中央部分向前延伸，并且上述中央部分形成上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架的后部分；和橫梁，在上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架前部的上述腿部分之間延伸。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述中央部分和上述腿部分形成為單一的管形部件。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架還包括向上延伸的位于上述各個(gè)腿部分前端的車身安裝立柱。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述車身安裝立柱與上述腿部分形成整體。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述車身安裝立柱大體鄰接上述橫梁。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架還包括在各個(gè)上述腿部分的前端的延伸部分，上述延伸部分位于上述橫梁前面。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述延伸部分與上述腿部分形成整體。
8.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述橫梁是單獨(dú)的部件，固定在上述腿部分之間。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)托架，其特征在于，上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架還包括與上述中央部分形成整體的許多安裝構(gòu)件。
全文摘要
說明一種用在車架組件上的發(fā)動(dòng)機(jī)托架,其中上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架的整體中央部分靠近汽車/車身架組件配置,使得發(fā)動(dòng)機(jī)托架的腿部分從該中央部分向前延伸。發(fā)動(dòng)機(jī)托架的中央部分與腿部分形成整體,從而形成單一的整體“U”形件。提供單獨(dú)的橫梁,該橫梁在上述發(fā)動(dòng)機(jī)托架的兩個(gè)腿部分之間延伸并固定在其上。此種結(jié)構(gòu)更為優(yōu)越,因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)在使用期間受到最大應(yīng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)托架的后部形成最大的剛性。
文檔編號B62D21/11GK1203158SQ9810917
公開日1998年12月30日 申請日期1998年6月3日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者約翰·A·貝克曼 申請人:達(dá)納公司